Estados de la materia para niños: ¿cómo explicarlo de forma divertida?

Enseñar los estados de la materia para niños puede parecer un poco complicado, pero no lo es si se hace con un enfoque didáctico adecuado y de manera divertida.

Los niños tienen capacidad para hacerse representaciones de la realidad que les rodea e imaginar soluciones a los problemas. Planifican acciones, prueban y comprueban la validez de los procedimientos.

La verdad es que su curiosidad es innata. Por esa razón, el mundo de las ciencias no les es extraño y, por el contrario, puede resultarles muy divertido.

¿Qué es la materia?

Todo lo que nos rodea está formado por materia, incluso nosotros mismos. Esto ocurre porque estamos hechos de átomos, partículas muy pequeñas con masa y volumen que se acumulan en grandes cantidades.

Esas partículas sub-microscópicas que conforman todo están unidas por enlaces, y la fuerza o cantidad de ellos determinan los estados en los que la materia se presenta. Hay tres tipos:

• Sólido. Las partículas están muy cercanas, unidas y ordenadas, lo que se traduce en enlaces fuertes. El resultado es materia rígida y que no se esparce por el entorno.
• Líquido. Tiene enlaces más débiles, las partículas se mueven con mayor libertad y se deslizan unas sobre otras. Es por ello que los líquidos no tienen forma, sino que fluyen y se escurren. La materia en este estado se adapta al lugar que la contiene (un frasco, una botella, el lecho de un río o lago, etc.).
• Gaseoso. En este estado casi no hay enlaces o fuerzas de atracción entre las partículas, por lo que se mueven en cualquier dirección. Los gases toman la forma del recipiente que los contiene y se expanden en todo el espacio disponible dentro de él.

Un artículo en la revista Enseñanza de las Ciencias, recomienda prestar atención, precisamente, a que la transformación de la materia se debe a intercambios energéticos que modifican su temperatura.

Estados de la materia para niños: ¿cuáles son los procesos de cambio?

Como hemos visto, la materia tiene la cualidad de poder cambiar de estado cuando se la somete a la acción de la temperatura y la presión.

Una forma para que los niños aprendan cómo se llevan a cabo los cambios de estado es guiarlos en sus primeros pasos en el método científico: observar, preguntar, experimentar y, a partir de allí, obtener conocimiento.

Su aplicación propicia el trabajo en equipo y el aprender de las experiencias confrontándolas con la actualidad. Lo que permite generar conceptos fáciles de entender y comprender.

En casa o en la escuela, la idea es que los peques puedan, con explicaciones y experimentos divertidos, aprender ciencia haciendo ciencia.

Experimentos para hacer en casa y explicar a los niños los estados de la materia

Teniendo ya conocimientos sobre los diferentes estados de la materia, abordamos el tema de los cambios de estado con una serie de experimentos divertidos.

«Me lo explicaron y lo olvidé. Lo vi y lo entendí. Lo hice y lo aprendí».

—Confucio, pensador chino—

1. ¿Por qué se derrite el chocolate en tu mano?

¡A los niños les encanta el chocolate, así que este experimento captará su atención al instante! Como primer paso observamos que el chocolate está en estado sólido, con un volumen determinado. Tal y como ya hemos comentado, sus partículas están fuertemente unidas para conservar su forma.

Así pues, cogeremos el chocolate con la mano durante un rato. Al pasar el calor de la mano al chocolate, el aumento de temperatura hace que se empieza a “desordenar” su estructura molecular y la materia va perdiendo forma. Si se ejerce presión, el proceso es más rápido.

El chocolate se funde y pasa al estado líquido desparramado en la mano. Una explicación divertida para el cambio de estado sólido al líquido o fusión.

2. El hielo atrapa cosas

Prepara un recipiente con agua y un objeto pequeño dentro, como un trozo de piedra o una canica. Deja que los niños jueguen con él, que metan la mano en el agua, trasvasen el líquido a otro contenedor y agarren el objeto. ¿Qué temperatura sienten? ¿El agua qué forma tiene? ¿Pueden sacar el objeto del agua?

Lleva el recipiente a congelar y luego preséntaselo nuevamente a los pequeños y haz las mismas preguntas. Las diferencias en las respuestas explican el proceso de solidificación: al someter el agua líquida a bajas temperaturas, sus partículas se dejan de mover y pueden formar más enlaces, transformándose en sólido, en hielo.

En este estado se tiene una estructura molecular más ordenada y sin movimientos entre sus componentes. El objeto queda atrapado en el sólido y solamente podrá escapar cuando el hielo sea sometido a aumentos de presión o de temperatura y vuelva a ser agua líquida.

3. Hacer lluvia con una olla

Para esta explicación necesitas poner agua en una olla y hervirla. Déjala tapada y apaga el fuego. Una vez que enfríe un poco, destapa la olla e, inmediatamente, pregunta a los niños qué es lo que ven. ¿La nube se eleva y desaparece?

Esa nube que sale de la olla es vapor de agua y quiere decir que el líquido, por acción de la temperatura, cambió su estado a gaseoso. O sea, las partículas se mueven rápidamente y ya no logran formar enlaces, esto hace que se alejen unas de otras y ocurra el proceso de evaporación.

Levanta la tapa de la olla y muéstrales a los pequeños las gotas que se han formado en su superficie y cómo caen en forma de lluvia. ¿Qué pasa ahora? ¿Otra vez agua? En este experimento, el agua pasa de estado líquido a gaseoso y luego, nuevamente, a líquido.

Cuando las moléculas de vapor caliente chocan con la superficie más fría de la tapa, hay un intercambio de energía y se produce la condensación, que significa el paso de gas a líquido. Cuando se acumula el agua suficiente, se forman goteras y caen por la gravedad.

Puedes explicar que así mismo es como se forman las nubes. El sol calienta el agua líquida y la convierte en vapor, luego ese vapor sube por el aire y, al perder temperatura, se condensa en las pequeñas partículas de polvo que puedan estar alrededor. De esta forma, pequeñas gotas que se vuelven más grandes con el tiempo y caen en forma de lluvia.

Aprender los estados de la materia con explicaciones divertidas

El aprendizaje por indagación, en el cual los niños construyen el conocimiento científico respondiendo preguntas a través de experimentos, es una forma muy divertida para encontrar las explicaciones a los procesos de cambios de estado en la materia.

Como estrategia pedagógica, según leemos en la revista Ciencias Sociales y Educación, el método científico se hace transversal, mientras los estudiantes alimentan el pensamiento crítico y desarrollan capacidades cognitivas.

Trabajar con elementos cotidianos hace posible que ellos comprendan rápidamente los conceptos, ya que ellos mismos intervienen en la búsqueda. Así pues, explicar los estados de la materia para niños es sencillo si se aplican métodos adecuados y se guía a los pequeños para que ellos mismos hagan sus propios descubrimientos científicos.

Porque, como lo expresa este manual, «enseñar ciencia es enseñar a pensar, a buscar la verdad y a contemplar el mundo con los ojos del asombro y, en especial, a encontrar sorpresas en la vida de todos los días».